도시바 연료전지 시스템㈜, 자립운전기능을 구비한 가정용 연료전지 발전 시스템「에네팜(Ene-Farm)」

가정용 연료전지 코제너레이션 시스템인 「에네팜(Ene-Farm)」은 에너지 절감 및 지구온난화 가스 배출 억제에 효과적인 기기로서 2009년도에 상용화되어 그 판매량이 꾸준히 증가해 왔다. 이러한 상황 아래 2011년 3월에 발생한 동일본 대지진을 계기로 전원 보호에 대한 의식이 고조되면서 「에네팜」의 도입 대수도 급증하게 되었다. 그러나 2009년부터 각사에서 제조· 판매된 에네팜에는 자립운전기능이 없어 도쿄전력 구역에서 실시되는 계획정전 시 발전을 정지해야 했다. 이 때문에 에네팜이라는 발전 시스템이 가정에 설치되었음에도 불구하고 정전 시에 그 전력을 사용하지 못하는 불편한 상황이 연출됐다. 이를 해결하기 위해 전력계통의 정전 시에도 에네팜의 전력을 사용할 수 있는 정전 대응 시스템이 개발되었다. 그 실현수단에는 축전지 시스템을 도입하여 표준 에네팜과 조합시키는 방법과 자립운전기능을 구비한 에네팜을 이용하는 방법이 있다. 본고에서는 이들의 정전 대응 시스템을 비교함과 동시에 주로 에네팜 단독에서의 정전 시 전력공급이 가능한 자립운전기능형 에네팜에 대해 소개한다.
 

정리 편집부
 

축전지 시스템을 이용한 정전 대응 시스템을 [그림 1]에 나타냈다. 이 시스템에서는 전력계통 정전 시 축전지 시스템이 자립운전을 실시하여 계통의 역할을 한다는 점이 특징이다. 따라서 에네팜은 축전지 시스템이 만드는 계통에 대해 연계운전을 실시하여 계통이 정상일 때와 똑같은 운전을 실시할 수 있다. 이 시스템에서는 에네팜에 특별한 개조를 가할 필요 없이 기존형의 에네팜을 그대로 사용할 수 있다는 점과 에네팜과의 조합을 통해 보다 많은 가전기기를 사용할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 에네팜 외에 추가적으로 축전지 시스템을 도입할 필요가 있어 초기 투자비용이 높아지고, 축전지 시스템이 완전히 방전되어버린 경우에는 연계운전을 계속 할 수 없다는 과제가 있다. 또한, 자립운전 중인 축전지 시스템의 전력제어특성에 따라서는 전력계통과 비교해 전압 및 주파수가 크게 변동하기 때문에 계통연계운전을 계속할 수 없게 되는 문제점도 있다.